提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法

專利名稱：提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法
技術領域：
本發明屬紡織品染色工藝領域，特別是涉及一種提高活性染料織物浸染顏色深度的 染色方法。
技術背景活性染料色譜齊全、色澤鮮艷、可適用于各種染色工藝，廣泛用于棉、麻、粘膠 等纖維素纖維織物的染色加工，是目前印染行業用量最大的一類染料。活性染料可與纖 維分子形成共價鍵結合，具有優良的濕處理色牢度，但也存在染色深度低、染料固色率 低、污染大等問題。因此，提高活性染料染色深度、減少染料用量和排放量一直是印染 和染料行業研究開發的重要課題。活性染料染色方法中以浸染工藝最為重要，其一般染色過程包括以下6個步驟1) 啟動染色機，打開液體和織物的循環，使織物被水潤濕；2) 在低于固色溫度下，分批或逐步加入溶解好的染料溶液，循環一段時間；3) 分批或逐步加入溶解好的鹽溶液，循環一段時間，促使染料被纖維吸附；4) 分批或逐步加入溶解好的堿溶液，開始固色；5) 以每分鐘0.5 1.(TC的升溫速度，將染浴加熱到適宜的固色溫度，然后保溫、固色20 60 分鐘；6) 排去染色殘液；水洗、皂洗。經以上染色過程， 一般染料的固色率在60~70%， 一些國外染料可達80%以上。總 體來說，活性染料的利用率是較低的。近年來，在活性染料浸染方面，提高染料利用率、減少排放的研究主要集中在1) 開發新型高固色率活性染料，減少水解染料排放；2) 纖維素纖維陽離子化或氨基化技術，提高對染料陰離子的吸附能力；3) 采用含有多個活性基的架橋劑技術，提高染料固色率；4) 開發高直接性活性染料，減少鹽的用量；4)采用更小浴比的染色機械，如氣流染色機，提高染料固色率，減少水解染料排放。有關的染色工藝研究也主要圍繞以上幾個方面染料的開發而展開。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方 法，該法以不同的原理著手，主要從改變活性染料在織物上的染著分布出發，提高染料在織物表面纖維上的固著程度，從而在使用同量染料條件下可以獲得更深的染色深度， 解決現有紡織品燃料工藝中活性染料染色深度不足、染料用量多和排放量大等技術缺 陷。本發明的一種提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，是在活性染料常規的浸 染工藝基礎上，改變染化料的加入方法，具體包括以下步驟(1) 染色開始時，30 9(TC恒溫下，先將織物、鹽、固色劑堿同時加入染浴中，運轉 10-30分鐘，使織物均勻吸附鹽和堿劑；(2) 然后使用連續加液裝置緩慢加入染料，持續30 90min，并進行續染15 30min;(3) 染色完畢后取出織物，用冷水洗、皂洗、水洗、烘干。 所述織物是纖維素纖維機織物或針織物，如棉府綢、卡其、針織棉毛衫布等。 所述鹽是元明粉(硫酸鈉)或食鹽(氯化鈉)中的一種或其混合物，用量范圍O—120g/L。所述固色劑堿是純堿(碳酸鈉)、磷酸三鈉、氫氧化鈉和混合型代用堿中的一種或 幾種混合物，用量范圍10—100g/L。所述染浴中的浴比范圍在3:1 50:1之間。所述染料是適用于室溫至95'C固色的低溫、中溫和高溫型活性染料中的一種或幾 種混合物，用量范圍0—10% (o.w.f，對織物重)。所述的水洗、皂洗過程和條件可采用常規的染色后處理方法。本發明中在連續加入染料溶液過程中，使用可控流量泵控制加入染料溶液的速度，使染料緩慢、均勻地加入，以保證勻染性。染色過程中染液的整體流動循環利用染色機原有的裝置完成。 本發明的有益效果(1) 本方法中染料進入染浴后，在固色pH U0.0—12.5)和30 9(TC下，染料分子會 即時與織物的表面纖維發生反應，減少向內部纖維的滲透；(2) 本方法改變了染化料的加入方法，不需要對織物進行特殊的前處理即可得到比常 規工藝更深的顏色，可明顯節約染料、減少污染物排放，適應生態節能染色工藝的發展 方向，此方法尤其適用于親和力和直接性比較大的活性染料，染深色時效果尤為明顯；(3) 使用本方法，織物染色深度比常規工藝大幅度上升，染料的固色率(利用率)也 有一定提高，同一顏色深度下，采用本發明的染色工藝可明顯減少活性染料的用量，染 深色時可節約20%-35%染料，染淺色時可節約20%左右；染料固色率可提高約10%。


圖l為染色工藝流程圖。 圖2為染色裝置配置簡圖。 圖3是實施例中的染色工藝一。 圖4是實施例中的染色工藝二。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發 明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域 技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求 書所限定的范圍。采用不同染料、不同工藝條件對不同織物進行染色實驗，通過其色深度的變化，得 到本發明工藝的染料節省量；并考察染樣的耐摩擦色牢度和染料固色率。 工藝設備RY-25012型恒溫振蕩染樣機；HL-2B型恒流泵。織物材料全棉機織物卡其漂白半制品，紗支20/16，密度128/60;府綢漂白半制品，紗支40/40，密度133〃2;棉毛衫布漂白半制品，250克/m2 染化藥品Levafix CA活性染料(Dystar公司)，雅格素(Argazol)活性染料(上 海雅運精細化工公司)，DrimareneHF (Clariant公司)；其余化學品均為 化學純產品。1、染色活性染料染色工藝染色處方染料(o.w.f) 2%或4%氯化鈉(g/L) 50碳酸鈉(g/L) 20浴比 20 : 1染色工藝一 (常規染色工藝對比樣)，見圖3。 染色工藝二 (本發明染色工藝染色樣)，見圖4。染色操作步驟(1) 按處方準確稱取染料和染化試劑。(2) 用蒸餾水配制溶液。染浴配制完畢后，按工藝控制染浴溫度。(3) 將織物潤濕、擠干后，按以下步驟操作。① 工藝一 (常規染色工藝)在6(TC下將織物投入染液，15min后加入氯化鈉， 再過15min后加入碳酸鈉，然后續染固色30min。② 工藝二(本發明染色工藝)將織物、食鹽和純堿一起加入到6(TC染浴中，10min 后，用恒流泵滴加預先以少量水溶解好的染料溶液，60min左右加完，然后續 染20min。(4)染色后處理染色完畢后取出試樣，用冷水洗、皂洗(中性洗滌劑2g/L，純 堿2g/L， 95°C， 10min，浴比1: 30)、水洗、烘干。2、 顏色測試采用Datacolor650測色配色儀測定染色織物色差。每塊織物上取不同部位的4 個點，取平均值，每組試驗以滴加工藝的染樣作為常規染色的參照樣，比較不同染 色方法織物的色差AL、 K/S値和AEcmc 。3、 染料節省量的計算先以織物表觀顏色深度K/S值和染料用量數據進行線性插值計算，得到常規染色工 藝達到與本發明工藝相同表觀顏色深度(K7S)時染料的用量，然后算得染料節省量。 計算過程舉例如下染色工藝染料用量(％， o.w.f)K/S常規染色工藝(工藝一)2.510.783.013.93本發明染色工藝(工藝二)2.012.55根據上表數據，用線性插值法列式計算-X—3 3.0—2.5 12.55 — 13.93 13.93 — 10.78式中X是用常規染色工藝達到同樣顏色深度(K/S-12.55)所需的染料用量。解得 X-2.8 (%)，則染料節省量為2.8—2.0染料節省量(％) - _ xl00% = 28.6%2.84、固色率的測定本實驗用洗滌法測定固色率，具體步驟如下-(1) 按所定處方分別配置A、 B兩個相同的染浴，放入同一水浴中。(2) A染浴不加織物，B染浴加織物，兩個染浴均按上述染色過程操作。當B染 浴中的試樣開始皂煮時，也向A染浴加入相同數量的皂液處理。(3) 將兩個染浴的染液、皂洗液和水洗液分別混合，用容量瓶定容后，用分光光 度計在其最大吸收波長處測其吸光度(A)。貝lj:AB VB固色率(％) =(l —_) X100AAVA式中AA^A染浴沖稀后的吸光度 VA——A染浴沖稀后的體積 AB——B染浴沖稀后的吸光度 VB——B染浴沖稀后的體積 5、耐摩擦色牢度測試按AATCC 8-2001方法測定，用電腦測色儀測試、評級。實施例1考察機織物染色，同樣顏色深度時，使用本發明工藝可節省染料的百分率。 染料LevafixCA三原色活性染料，Remazol黑色活性染料(Dystar公司)。 機織物卡其漂白半制品，紗支20/16，密度128/60;府綢漂白半制品，紗支40/40， 密度133/72。表l機織物染色活性染料的節省率<table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>由表l， Levafix CA三原色和黑色活性染料在府綢織物染色時，應用本發明工藝染 料節省率為20~35%，染料用量平均可減少27.2%;卡其織物染色時，染料節省率 16~28%,染料用量平均可減少25.5%。實施例2考察針織物染色，同樣顏色深度時，使用本發明工藝可節省染料的百分率。 染料Levafix CA三原色活性染料，Remazol黑色活性染料(Dystar公司)。 針織物棉毛衫布漂白半制品，250克/m2。表2針織物染色活性染料的節省率<table>table see original document page 8</column></row><table>Black N (590nm)由表2， LevafixCA三原色和黑色活性染料在針織物(棉毛衫布)染色時，應用本發明工藝染料節省率為16-38%，染深色節省率較高，染料用量平均可減少25.5%。實施例3考察LevafixCA活性染料染色的色牢度變化。由于本發明的新工藝中，染料在織 物上固著機理與常規染色工藝并沒有差異，只是提高了染料在織物表面的固著濃度。因 此，新工藝對色牢度的影響可能主要是在耐摩擦性能方面。本例說明常規工藝和新工藝 在染得顏色深度接近的織物耐摩擦色牢度變化。染料Levafix三原色活性染料，Remazol黑色活性染料(Dystar公司)。 織物府綢漂白半制品，紗支40/40，密度133/72。表3染色織物的耐摩擦色牢度<table>table see original document page 9</column></row><table>根據以上測試數據，顏色深度(K/S值)非常接近的兩種工藝染色織物(色差AEcMc 小于0.8)的耐摩擦色牢度，黃色的干摩牢度下降較明顯，紅色和藍色的個別濕摩牢度 稍有降低(半級)。實施例4考察機織物和針織物使用國產雅格素活性染料染色，同樣顏色深度時，使用本發 明工藝可節省染料的百分率。染料雅格素(Argazol)三原色和黑色活性染料(上海雅運精細化工公司)。 織物卡其漂白半制品，紗支20/16，密度128/60;府綢漂白半制品，紗支40/40， 密度133/72;棉毛衫布漂白半制品，250克/m2。表4雅格素活性染料的節省率<table>table see original document page 10</column></row><table><table>table see original document page 11</column></row><table>由表4，雅格素(Argazol)活性染料對機織物和針織物染色時，應用本發明工藝 染料節省率為16-35%，染深色節省率較高，染料用量平均可減少27.3%。實施例5考察Levafix Red CA染料機織物染色，同樣顏色深度時活性染料的固色率；對比 新工藝與常規工藝的固色率差異。染料LevafixRedCA (Dystar公司)。織物府綢漂白半制品，紗支40/40，密度133/72。表5 Levafix染料固色率試驗結果<table>table see original document page 11</column></row><table>實施例6考察DrimareneRedHF染料機織物染色，同樣顏色深度時活性染料的固色率；對 比新工藝與常規工藝的固色率差異。染料Drimarene Red HF (Clariant公司)。織物府綢漂白半制品，紗支40/40，密度133/72。表6 Drimarene染料固色率試驗結果<table>table see original document page 11</column></row><table><table>table see original document page 12</column></row><table>實施例7考察國產雅格素染料機織物染色，同樣顏色深度時活性染料的固色率；對比新工 藝與常規工藝的固色率差異。染料國產雅格素(Argazol)(上海雅運精細化工公司)。 織物府綢漂白半制品，紗支40/40，密度133/72。表7雅格素染料固色率試驗結果<table>table see original document page 12</column></row><table>以上實施例5 7實驗數據說明，在染得顏色深度接近的條件下(AEcmc低于l.O， 小于4級色差)，應用本發明工藝可明顯獲得較高固色率，提高幅度在10%左右，有利 于減排、環保。
權利要求
1.一種提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，是在活性染料常規的浸染工藝基礎上，改變染化料的加入方法，具體包括以下步驟(1)染色開始時，40～90℃恒溫下，先將織物、鹽、固色劑堿同時加入染浴中，運轉10-30min，使織物均勻吸附鹽和堿劑；(2)然后使用連續加液裝置緩慢加入染料，持續30～90min，并進行續染15～30min；(3)染色完畢后取出織物，用冷水洗、皂洗、水洗、烘干。
2. 根據權利要求1所述的提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，其特征在于 所述織物是纖維素纖維機織物或針織物。
3. 根據權利要求1所述的提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，其特征在于 所述鹽是硫酸鈉、氯化鈉中的一種或其混合物，用量范圍0 —120g/L。
4. 根據權利要求1所述的提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，其特征在于 所述固色劑堿是碳酸鈉、磷酸三鈉、氫氧化鈉和混合型代用堿中的一種或幾種混合物， 用量范圍10—100g/L。
5. 根據權利要求1所述的提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，其特征在于 所述染浴中的浴比范圍在3:1—50:1之間。
6. 根據權利要求1所述的提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，其特征在于 所述染料是適用于室溫至95'C固色的低溫、中溫和高溫型活性染料，用量范圍是相對 于織物重的0—10% (o.w.f)。
全文摘要
本發明涉及一種提高活性染料織物浸染顏色深度的染色方法，包括(1)染色開始時，40～90℃恒溫下，先將織物、鹽、固色劑堿同時加入染浴中，運轉10-30分鐘，使織物均勻吸附鹽和堿劑；(2)然后使用連續加液裝置緩慢加入染料，持續30～90min，然后續染15～30min；(3)染色完畢后，織物用冷水洗、皂洗、水洗、烘干。本方法可得到比常規工藝更深的顏色，可顯著節約染料、減少污染物排放，適應生態節能染色工藝的發展方向。適用于纖維素纖維機織物和針織物的染色，如純棉府綢、卡其、針織物等，染深色時效果尤為明顯。
文檔編號D06P1/38GK101245560SQ20081003515
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者屠天民, 林立云 申請人:東華大學